Nông nghiệp công nghệ cao là nền nông nghiệp có sự kết hợp giữa nông nghiệp truyền thống cùng với áp dụng các công nghệ mới, tiên tiến. Nhằm tạo bước đột phá về chất lượng và năng suất nông sản. Đồng thời, thỏa mãn nhu cầu ngày càng cao của xã hội và phát triển nông nghiệp bền vững.
Nông nghiệp công nghệ cao bao gồm nhiều lĩnh vực như công nghệ máy bay; công nghệ tự động hóa; công nghệ thông tin; công nghệ sinh học; công nghệ lai giống cây trồng và vật nuôi năng suất chất lượng cao,… Theo quy trình canh tác tiên tiến, canh tác phân bón hữu cơ mang đến hiệu quả kinh tế cao.
Lợi ích của ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
Nông nghiệp công nghệ cao trong việc áp dụng IoT trong nông nghiệp đang được khá nhiều người quan tâm. Bởi nó mang lại giá trị và hiệu quả cao cho nền nông nghiệp.
Hiệu quả vượt trội
Diện tích đất nông nghiệp ngày càng bị thu hẹp. Bởi nó thay thế thành các công trình xây dựng; giao thông vận tải; khu thương mại; khu chung cư. Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng thực phẩm ngày càng tăng cao, tiêu biểu là nông sản sạch. Mặt khác, tình trạng đất đai ngày càng bị thoái hóa do sử dụng và lạm dụng thuốc BVTV kèm theo sự tác động của biến đổi khí hậu. Dẫn đến, thiệt hại nghiêm trọng nền nông nghiệp và tốn khá nhiều chi phí sản xuất.
Áp dụng nông nghiệp công nghệ cao giúp nhà nông giám sát cây trồng và giải pháp hiệu quả từ gieo sạ, rải phân, phun thuốc. Ứng dụng IoT trong nông nghiệp sẽ thu thập các thông tin nhanh chóng; có thể dự đoán, phỏng đoán các điều kiện canh tác, tình trạng sâu bệnh hại theo thời gian thực. Từ đó, có giải pháp phòng trừ bệnh kịp thời nhanh chóng.
Bảo vệ môi trường
Ứng dụng nông nghiệp công nghệ cao nhằm tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên đất, nước, không khí. Canh tác nông nghiệp bằng công nghệ IoT trong nông nghiệp dựa trên dữ liệu được thu thập từ các cảm biến đa dạng trên đồng ruộng; giúp nông dân phân bổ chính xác tài nguyên cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Đồng thời, bảo vệ môi trường đất, nước do chất thải, thuốc bảo vệ thực vật gây ra. Góp phần giảm tỷ lệ ô nhiễm môi trường ở mức thấp nhất.
Tiết kiệm chi phí
Nông nghiệp công nghệ cao (NNCNC) không chỉ giúp nhà nông tiết kiệm nước và năng lượng; mà nó còn làm cho nông nghiệp xanh hơn; giảm đáng kể việc sử dụng thuốc trừ sâu và phân bón. Bên cạnh đó, tiết kiệm chi phí thuốc BVTV và thuê nhân công. Hiệu suất làm việc tăng gấp 20 lần so với phương pháp thủ công trước đây. Các sản phẩm được thu hoạch được sạch hơn, chất lượng hơn và năng suất cao hơn so với các phương pháp nông nghiệp truyền thống.
Tốc độ nhanh chóng
Một trong những lợi ích của việc sử dụng IoT trong nông nghiệp là tốc độ của quy trình được cải tiến hơn. Do sử dụng hệ thống theo dõi và dự đoán thời gian thực. Nhờ vậy, nông dân có thể nhanh chóng phản ứng với bất kỳ thay đổi nào. Ví dụ các thay đổi về thời tiết, độ ẩm, cũng như tình trạng sâu bệnh hại của từng cây trồng hoặc đất trên đồng ruộng. Điều được phát hiện kịp thời và nhanh chóng. Đối với máy bay nông nghiệp việc phun thuốc chỉ mất từ 7-10 phút trên 1 ha ở mọi cây trồng, mọi địa hình.
Cho dù bất cứ ở điều kiện thời tiết nào chăng nữa, các thiết bị công nghệ cao đều hoạt động ổn định và hiệu quả. Đây là công cụ giúp các chuyên gia nông dễ dàng nghiên cứu được mùa màng. Đồng thời, mang đến giải pháp phòng trừ sâu bệnh cho nhà nông hiệu quả.
Thúc đẩy ứng dụng công nghệ cao, nông nghiệp hữu cơ
Khó khăn trong triển khai
Ví dụ tại Tiền Giang, Theo Sở NN&PTNT, tỉnh hiện có 190.266 ha đất sản xuất nông nghiệp; trong đó, diện tích được chứng nhận GlobalGAP, VietGAP, hữu cơ là 722 ha (chiếm 0,38% diện tích đất nông nghiệp). Thời gian qua, ngành Nông nghiệp đã quy hoạch và từng bước hình thành một số vùng sản xuất chuyên canh, ứng dụng CNC vào sản xuất. Công tác chuyển giao khoa học – kỹ thuật, công nghệ mới liên tục được triển khai và truyền thông rộng rãi trong Nhân dân.
Trong lĩnh vực trồng trọt, nhiều mô hình ứng dụng CNC mang lại hiệu quả như: Mô hình trồng rau, dưa lưới trong nhà màng sử dụng hệ thống tưới tự động, tưới nhỏ giọt kết hợp với bón phân; quản lý sâu bệnh bằng biện pháp sinh học… hình thành vùng lúa chất lượng cao ở các huyện phía Tây và phía Đông với tổng diện tích gần 51 ngàn ha. Về chăn nuôi, một số cơ sở chăn nuôi đã đầu tư áp dụng công nghệ chuồng lạnh, sử dụng phần mềm để điều khiển hệ thống cho ăn tự động, gom trứng, gom phân tự động, hệ thống sấy phân…
Tuy nhiên, việc ứng dụng CNC, NNHC trên địa bàn tỉnh thời gian qua chủ yếu ở quy mô hộ gia đình, hợp tác xã, khả năng nhân rộng mô hình còn hạn chế; người tiêu dùng chưa tin tưởng do khó phân biệt giữa nông sản hữu cơ với nông sản truyền thống; việc thay đổi tập quán sản xuất theo hướng CNC, NNHC đòi hỏi phải có thời gian…
Phát biểu tại Hội thảo “Định hướng ứng dụng CNC, NNHC trên địa bàn tỉnh Tiền Giang” do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh Tiền Giang phối hợp với Sở NN&PNT tổ chức, PGS.TS. Dương Hoa Xô, Phó Chủ tịch Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh cho rằng, một số rào cản trong triển khai NNHC hiện nay là cơ quan chức năng chưa ban hành đầy đủ danh mục vật tư đầu vào; vấn đề nâng cao nhận thức, phổ biến kiến thức về NNHC, việc cấp giấy chứng nhận cho sản phẩm hữu cơ cũng còn nhiều hạn chế, bất cập. Theo Viện Cây ăn quả miền Nam, đối với cây ăn trái, sản xuất thuần hữu cơ có thể làm giảm năng suất, sản lượng và chất lượng cũng có thể giảm nếu không có giải pháp bổ sung dinh dưỡng hợp lý cho cây trồng; thói quen sử dụng phân bón hóa học, thuốc bảo vệ thực vật, chất kích thích tăng trưởng, thiếu quy trình canh tác chuẩn cũng là thách thức không nhỏ đối với NNHC…
Giải pháp thúc đẩy nông nghiệp hữu cơ
Mục tiêu kế hoạch do Sở NN&PTNT tham mưu UBND tỉnh về phát triển nông nghiệp ứng dụng khoa học – công nghệ, CNC, NNHC trên địa bàn tỉnh Tiền Giang giai đoạn 2022 – 2025, định hướng đến năm 2030 là tỷ lệ hộ sản xuất và doanh nghiệp ứng dụng khoa học – công nghệ, CNC về giống, cơ giới hóa trong sản xuất, quy trình canh tác, công nghệ sau thu hoạch… đến năm 2025 và năm 2030 lần lượt là 5%, 10% và 15%, 30%.
Theo PGS.TS. Dương Hoa Xô, việc triển khai và ứng dụng NNHC trên địa bàn tỉnh hầu như chỉ đang ở giai đoạn khởi đầu. Để khai thác hiệu quả tiềm năng của tỉnh khi phát triển NNHC, tỉnh Tiền Giang cần quan tâm một số vấn đề sau: Đào tạo, tập huấn kiến thức về canh tác hữu cơ; đẩy mạnh chuyển đổi số trong nông nghiệp; việc ứng dụng CNC trong lĩnh vực trồng trọt, nhất là đối với một số cây trồng chủ lực cần lựa chọn giải pháp tối ưu, chú ý đến hiệu quả; cần quy hoạch vùng trồng, xây dựng mô hình thí điểm; liên kết với viện, trường để chuyển giao, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật vào sản xuất; chủ động xây dựng danh mục vật tư đầu vào và cấp giấy chứng nhận nông sản đạt tiêu chuẩn hữu cơ…
PGS.TS. Nguyễn Văn Vàng (Trường Đại học Cần Thơ) nhấn mạnh vấn đề ứng dụng công nghệ vào lĩnh vực nông nghiệp, bao gồm: Internet vạn vật (IoT) nhằm kết nối sản xuất với thị trường, tích hợp các công nghệ được ứng dụng trong sản xuất; ứng dụng công nghệ sinh học vào việc chọn, tạo ra giống cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu, tạo ra chế phẩm thân thiện với môi trường; áp dụng cơ giới hóa, tự động hóa giúp nâng cao năng suất, chất lượng nông sản; ứng dụng công nghệ blockchain vào truy xuất nguồn gốc, điều phối các hoạt động từ sản xuất, phân phối đến tiêu thụ sản phẩm…
Việc ứng dụng công nghệ tuần hoàn, công nghệ biofloc, công nghệ aquaponics… vào nuôi trồng thủy sản theo PGS.TS. Trương Quốc Phú (Trường Đại học Cần Thơ) rất có ý nghĩa vì giúp xử lý và tái sử dụng nguồn nước, tái sử dụng chất thải không hòa tan (làm phân bón). Còn theo TS. Nguyễn Đăng Nghĩa, mỗi năm, ngành Nông nghiệp thải ra gần 160 triệu tấn phụ, phế phẩm các loại. Nếu chúng ta biết tái sử dụng nguồn nước, tận dụng năng lượng sinh khối, chất thải rắn để tạo ra nguồn năng lượng tái tạo, phân bón hữu cơ, vi sinh tái cung ứng cho sản xuất NNHC thì hiệu quả mang lại sẽ rất to lớn, góp phần tạo ra hệ sinh thái khép kín, từng bước hình thành nền nông nghiệp tuần hoàn; trong đó, có sự kết hợp giữa các biện pháp truyền thống với việc ứng dụng các tiến bộ của kỹ thuật, công nghệ gắn với tôn trọng nguyên tắc thuận thiên.